每一次能源的轉(zhuǎn)換，都會改變?nèi)祟愇拿鞯陌l(fā)展進程。

脫碳社會背景下，氫能已經(jīng)成為應(yīng)對氣候變化、替代化石能源的重要選擇。發(fā)達國家紛紛制定氫能路線圖，加快推進氫能技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化布局。

在實現(xiàn)“碳中和”、“碳達峰”的目標(biāo)下，氫能產(chǎn)業(yè)也將成為我國能源戰(zhàn)略布局的重要組成部分。目前，我國正加緊布局建設(shè)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈，推動氫能在工業(yè)、交通、航運等眾多領(lǐng)域的應(yīng)用。

氫能未來會如何發(fā)展?相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈面臨怎樣的發(fā)展機遇?近期，開源證券電力設(shè)備與新能源團隊發(fā)布報告《多重臨界點即將到來，氫能源開啟向上周期——行業(yè)深度報告》，為您全面分析氫能的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢，深入解析氫能上中下游產(chǎn)業(yè)鏈。

國內(nèi)外紛紛出臺政策支持氫能源發(fā)展

—

1、 全球碳中和框架下氫能源有廣闊的應(yīng)用空間

(1)氫氣是高效環(huán)保的清潔能源

氫是宇宙中分布最廣泛的元素，構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%。氣態(tài)形式的氫氣可從水、化石燃料等含氫物質(zhì)中制取，并通過物理與化學(xué)變化過程存儲或釋放能量，是重要的工業(yè)原料和能源載體，可用于儲能、交通、石化、冶金等領(lǐng)域。

氫能與電能協(xié)同互補

資料來源：《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》、開源證券研究所

氫能是高效環(huán)保的二次能源，能量密度與相對安全性高于其他燃料。其能量密度高，是汽油的3倍有余;其使用裝置的使用效率高，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率是傳統(tǒng)內(nèi)燃機的2倍;其反應(yīng)產(chǎn)物是水，排放產(chǎn)物絕對干凈，沒有污染物以及溫室氣體排放;安全性相對可控，引爆條件比汽油更為嚴(yán)苛;其物質(zhì)儲備豐富，未來氫能的制取存在更多可能性。

氫氣相較于汽油、天然氣，熱值與相對安全性更高

資料來源：中國氫能聯(lián)盟、開源證券研究所

在全球碳中和的框架下，氫能的環(huán)保性以及可再生性，使其具有舉足輕重的作用。鑒于其種種優(yōu)勢，在新能源體系下，氫能被視為與電能相互補的優(yōu)質(zhì)二次能源，目前的分布式能源中，已形成“風(fēng)光發(fā)電-多余電量電解水制氫-氫氣儲存-利用燃料電池發(fā)電”較為完整的能源轉(zhuǎn)換鏈條，氫作為能量儲存的載體形式，有效減少了偏遠地區(qū)棄風(fēng)棄光的現(xiàn)象。

氫氣在能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中具備儲能的作用

資料來源：汽車消費網(wǎng)

全球氫能需求年均復(fù)合增長預(yù)計約4%，其中交通領(lǐng)域需求年均復(fù)合增長達16%

資料來源：IEA

(2)發(fā)展氫能源能夠改善能源結(jié)構(gòu)，帶動產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展

打造多元能源結(jié)構(gòu)體系，降低對外油氣依存度。化石能源在地球儲備有限，根據(jù)中國生態(tài)環(huán)境部報告數(shù)據(jù)，2020年我國煤炭、石油、天然氣在能源消費中分別占比56.7%、19.1%、8.5%。特別地，我國是油氣進口大國，石油與天然氣對外依存度達73%、43%，因此需在上述化石能源之外，尋找新的能源保障。同時，當(dāng)某種能源受到限制時，氫能可以快速作為補充，因此打造可再生能源多元化的供應(yīng)體系勢在必行。

促進風(fēng)光裝機，助力實現(xiàn)雙碳目標(biāo)。當(dāng)前約有28個國家提出碳中和時間節(jié)點，中國在2020年9月的第75屆聯(lián)合國大會上進一步明確2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標(biāo)。氫能源作為能源儲存的一種方式，通過增強對風(fēng)光發(fā)電的消納能力，有效減少棄風(fēng)棄光現(xiàn)象，促進光伏與風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并間接地減少溫室氣體與污染物排放。

帶動上下游產(chǎn)業(yè)，提供經(jīng)濟增長強勁動力。從產(chǎn)業(yè)鏈角度來看，發(fā)展氫能涉及能源、化工、交通等多個行業(yè)領(lǐng)域。新興的產(chǎn)業(yè)鏈機會能夠通過拓展全新的賽道，實現(xiàn)相關(guān)行業(yè)發(fā)展的彎道超車，促進我國可再生能源、新能源汽車、工業(yè)還原技術(shù)等領(lǐng)域的快速發(fā)展。

2、 我國氫能源處于從零到一突破的關(guān)鍵期，政策支持力度大

氫能源作為新興產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展速度很大程度上取決于政府的支持力度。一方面是加氫基礎(chǔ)設(shè)施的批建，足量的氫氣配套是推廣氫能使用的基礎(chǔ)條件;另一方面是政府對核心零部件及燃料電池整車的補貼支持，真正掌握核心技術(shù)的企業(yè)需要大量的時間與資金以支撐其技術(shù)變革和規(guī)模化生產(chǎn)，從而實現(xiàn)成本降低。

中國自2001年起確立了“863計劃電動汽車重大專項”項目，確定了三縱三橫戰(zhàn)略，以純電動、混動和燃料電池汽車為三縱，以多能源動力總成控制、驅(qū)動電機和動力蓄電池為三橫。隨著燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐漸成熟，中國在燃料電池領(lǐng)域的規(guī)劃綱要和戰(zhàn)略定調(diào)已經(jīng)出現(xiàn)苗頭，支持力度逐漸加大。在2019年政府工作報告里，有一條“推動充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”，這是氫能源首次寫入《政府工作報告》，氫燃料電池的發(fā)展進入新的階段;2020年9月，財政部、發(fā)改委等五部門聯(lián)合印發(fā)燃料電池示范應(yīng)用通知，對燃料電池汽車的購置補貼政策，調(diào)整為燃料電池汽車示范應(yīng)用支持政策，即所謂的“以獎代補”，并進一步明晰了對燃料電池汽車商用及氫能供應(yīng)的獎勵。

國家將氫能源納入能源范疇并制定了宏觀上具體的發(fā)展規(guī)劃

資料來源：政府官網(wǎng)、開源證券研究所

各地政府積極出臺氫能產(chǎn)業(yè)鏈的補貼政策。地方政策出臺較多的區(qū)域主要集中在北京、上海、廣東、河北、山東等區(qū)域，主要聚焦在氫燃料汽車(主要為城市公交大巴車和物流車)的推廣、燃料電池核心技術(shù)研發(fā)、加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及氫能示范城區(qū)的打造。

國內(nèi)多數(shù)省份出臺政策支持氫能源產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展

資料來源：政府官網(wǎng)、開源證券研究所

我國目前的燃料電池補貼政策是以獎代補。隨著燃料電池技術(shù)的進步，我國正在實施各種財政政策補貼扶持燃料電池汽車商業(yè)化發(fā)展。2020年9月起，我國對氫燃料電池汽車開始為期4年的“以獎代補”政策，對入圍示范的城市群，按照其目標(biāo)完成情況撥付獎勵資金。具體而言，有以下幾個特點：

(1)補貼領(lǐng)域：燃料電池汽車的推廣+氫能供應(yīng)，利好燃料電池核心零部件國產(chǎn)化。燃料電池汽車推廣方面，除了對整車進行獎勵，同時對國產(chǎn)的電堆、膜電極、質(zhì)子交換膜、碳紙、催化劑等燃料電池關(guān)鍵核心零部件環(huán)節(jié)進行積分獎勵，促進零部件的國產(chǎn)化替代。氫能供應(yīng)方面，主要對車用氫氣實際加注量給予積分獎勵，其中，綠氫的補貼額高于灰氫。

(2)補貼方式：“以獎代補” 而非大面積補貼。氫燃料電池汽車的補貼將由面向全國大范圍式的購置補貼方式，轉(zhuǎn)為面向入圍城市群的燃料電池汽車商用補貼。同時，補貼需項目完成并達標(biāo)后，經(jīng)專家評審?fù)ㄟ^，對示范城市予以獎勵。

(3)補貼額度：對入選城市群，每個城市群最多獲17億獎勵。補貼采用積分制，對獲批的城市群組，燃料電池汽車的商業(yè)應(yīng)用補貼上限為15億元，氫能供應(yīng)補貼上限為2億元。加氫站建設(shè)沒有補貼，避免過去出現(xiàn)的建設(shè)充電站沒車充電的情況。

3、 國際上美、歐、日等發(fā)達國家氫能源產(chǎn)業(yè)鏈相對成熟

燃料電池技術(shù)突破以及環(huán)保要求共同促進全球加速氫能源發(fā)展步伐。近年來，燃料電池技術(shù)取得了重大突破性進展，氫能產(chǎn)業(yè)下游的應(yīng)用潛力逐漸被開發(fā)。同時，全球氣候壓力增大，世界正逐步失去《巴黎協(xié)定》的溫控目標(biāo)機會，各國加大了低碳和綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展的步伐。發(fā)展氫能成為世界各主要國家的共識，目前氫經(jīng)濟的全球布局已經(jīng)初步展開。

2000年以來世界主要經(jīng)濟體：美國/日本/歐洲/韓國/中國在氫能源領(lǐng)域積極布局

資料來源：《全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與技術(shù)布局分析》

(1)歐盟對碳排放要求嚴(yán)格，歐洲工業(yè)巨頭在氫能源積累較深

歐洲在氫能產(chǎn)業(yè)化推廣過程中，強調(diào)氫能在工業(yè)和交通中的脫碳作用，作為低碳發(fā)展的保障。2019年發(fā)布《歐洲氫能路線圖》，計劃2050年氫能可占歐洲能源需求的24%。

2020年歐盟委員會發(fā)布了《歐盟能源系統(tǒng)整合策略》和《歐盟氫能戰(zhàn)略》，意在為歐盟設(shè)置新的清潔能源投資議程，以達成在2050年實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，同時刺激相關(guān)就業(yè)，進一步刺激歐盟在后疫情時代的經(jīng)濟復(fù)蘇。其中《歐洲氫能戰(zhàn)略》將綠氫作為未來發(fā)展重點對象(主要依靠風(fēng)能，太陽能生產(chǎn)氫)，制定了三階段發(fā)展目標(biāo)：第一階段為2020-2024年，在歐盟境內(nèi)建成裝機容量6GW的電解槽，可再生氫年產(chǎn)量超過100萬噸，第二階段2024-2030年，電解槽容量提升到40GW以上，可再生氫能源年產(chǎn)量可達到1000萬噸，第三階段2030-2050年，重點是氫能在能源密集產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用，典型代表是鋼鐵和物流行業(yè)。

(2)美國氫能源發(fā)展起步早，加氫站利用率高

美國是最早將氫能納入能源戰(zhàn)略的國家。早在1970 年就提出了“氫經(jīng)濟”概念。2002年，美國發(fā)布《國家氫能發(fā)展戰(zhàn)略》，標(biāo)志著美國氫能產(chǎn)業(yè)從構(gòu)想轉(zhuǎn)入行動階段，此后美國陸續(xù)出臺《氫能技術(shù)研究與開發(fā)行動計劃》、《氫立場計劃》、《氫與燃料項目計劃》等。2003年，以美國為首成立了氫能與燃料電池國際伙伴關(guān)系，并建立全球“氫安全委員會”，設(shè)立氫安全知識工具平臺，旨在多方位引領(lǐng)全球氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展。自2004年以來，美國能源部平均每年投資氫能產(chǎn)業(yè)項目超過1.2億美元，通過一系列項目布局和持續(xù)投資，奠定了氫能產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的全球優(yōu)勢地位。2019年，美國氫能與燃料電池協(xié)會發(fā)布《氫經(jīng)濟路線圖》，重申美國將繼續(xù)保持氫能領(lǐng)域技術(shù)優(yōu)勢地位;擬在交通、分布式發(fā)電、家用熱電聯(lián)產(chǎn)等多個領(lǐng)域擴大氫能在美國的規(guī)模化應(yīng)用;提出2030年達到530萬輛燃料電池車和5600個加氫站的目標(biāo)。

美國氫燃料電池市場和加氫站利用率等方面世界領(lǐng)先。普拉格能源基本壟斷了全球氫燃料電池叉車的市場。根據(jù)美國能源部報告數(shù)據(jù)，截至2020年底，美國在運營的加氫站49座，根據(jù)加州燃料電池合作伙伴的報告數(shù)據(jù)，截至2020年底美國燃料電池汽車保有量接近9000臺，平均每座加氫站服務(wù)汽車接近180輛，加氫站利用率高。

未來5年內(nèi)，美國能源部計劃投資1億美元支持由美國國家實驗室主導(dǎo)的氫能和燃料電池的關(guān)鍵技術(shù)研究。

(3)日本是目前全球氫能源應(yīng)用開發(fā)最全面和最堅定的國家

日本是目前全球氫能源應(yīng)用開發(fā)最全面和最堅定的國家。早在20世紀(jì)70年代就開始氫燃料電池技術(shù)探索。2014年在《能源基本計劃》中將氫能定位為與電力和熱能并列的核心二次能源，并提出建設(shè)“氫能社會”的愿景。先后發(fā)布《日本再復(fù)興計劃》、《能源基本計劃》、《氫能基本戰(zhàn)略》等相關(guān)文件，規(guī)劃了實現(xiàn)氫能社會戰(zhàn)略的技術(shù)路線，建立了全球領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè)技術(shù)和能力儲備。氫能應(yīng)用場景廣泛，涉及交通、家庭供電以及工業(yè)原料。

根據(jù)海外H2stations網(wǎng)站統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2020年底，日本在運營的加氫站約142座，燃料電池汽車保有量約4000輛，每座加氫站服務(wù)車輛約30輛。

豐田、本田等企業(yè)主導(dǎo)推動日本氫燃料電池汽車的發(fā)展，根據(jù)豐田2020年財報，截至2021年3月，豐田Mirai的銷量累計為13963輛，主要銷往美國加州。

為了保證本土氫能供應(yīng)，日本正在推進日本-文萊天然氣制氫、日本-澳大利亞褐煤治氫的海外船舶輸氫項目，并于2020年2月完成福島10MW級制氫裝置的試運營，是目前全球最大的光伏制氫裝置。

2017年日本公布了《基本氫能戰(zhàn)略》，2019年日本公布了《氫能利用戰(zhàn)略》。《基本氫能戰(zhàn)略》預(yù)計2025年將發(fā)電成本降低至低壓25日元/kWh，高壓17日元/kWh;預(yù)計至2025年建設(shè)加氫站320座，燃料電池轎車20萬輛，與混合動力轎車的價格相當(dāng)，氫燃料電池公交車價格減半。《基本氫能戰(zhàn)略》中預(yù)計2050年實現(xiàn)氫氣供應(yīng)能力500-1000萬噸/年并主要用于氫能發(fā)電，氫氣的供應(yīng)成本聚集降至20日元/Nm^3，預(yù)計在2050年用氫能發(fā)電取代天然氣發(fā)電，并將發(fā)電成本降至12日元/KWh，預(yù)計實現(xiàn)加氫站取代加氣站，燃料電池汽車取代傳統(tǒng)汽油燃料車，引入大型燃料電池車;同時實現(xiàn)家用熱電聯(lián)供燃料電池系統(tǒng)取代傳統(tǒng)居民的能源系統(tǒng)。

(4)韓國氫能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

2008年以來，韓國政府先后實施“綠色氫城市示范等項目”，以綠色低碳城市發(fā)展戰(zhàn)略推動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。韓國先進的氫燃料汽車和燃料電池相關(guān)技術(shù)，其發(fā)展戰(zhàn)略是以氫能產(chǎn)業(yè)下游應(yīng)用推動上游和中游研發(fā)。

韓國與沙特、挪威、澳大利亞、新西蘭簽署合作協(xié)議共同開發(fā)制氫項目。確定安山、蔚山、完州和全州作為“氫能經(jīng)濟示范城市”試點。2019年新建加氫站20座，累計投運34座，由斗山主導(dǎo)建設(shè)的“昌源國家產(chǎn)業(yè)園業(yè)氫示范項目”將于2022年底完工，投產(chǎn)后預(yù)計液氫產(chǎn)能將達到5噸/天。

2019年韓國工信部門聯(lián)合其他部門發(fā)布《氫能經(jīng)濟發(fā)展線路圖》，提出在2030年進入氫能社會，率先成為世界氫經(jīng)濟領(lǐng)導(dǎo)者，計劃2040年氫燃料電池汽車?yán)塾嫯a(chǎn)量增至620萬輛，加氫站增至1200個，燃料電池產(chǎn)能擴大到15GW，氫氣價格約為3000韓元/kg(約17.6元/公斤)。韓國計劃五年內(nèi)投資2.6萬億韓元(約152億元人民幣)，加大氫燃料電池汽車的推廣和普及。

韓國現(xiàn)代汽車是除日本車企外另一個在燃料電池乘用車上有突破的公司。根據(jù)現(xiàn)代汽車財報，現(xiàn)在旗下的Nexo截至2021年3月累計銷量為14768輛，是全球目前累計銷量最高的氫燃料電池車型，Nexo主要為韓國國內(nèi)內(nèi)銷。

下游應(yīng)用：重點關(guān)注燃料電池汽車的推廣和應(yīng)用

—

氫能源下游應(yīng)用，需重點關(guān)注燃料電池系統(tǒng)。交通運輸是燃料電池最主要的應(yīng)用。燃料電池可用在交通運輸、固定領(lǐng)域、便攜式電子和航空航天等領(lǐng)域。根據(jù)日本Fuji Keizai預(yù)測，2025年全球燃料電池市場中燃料電池汽車市場規(guī)模有望超過50%。

燃料電池汽車市場尚未打開，靜待政策落地

燃料電池補貼政策仍保持高標(biāo)準(zhǔn)。我國政府吸取鋰電池行業(yè)發(fā)展初期補貼申請的經(jīng)驗，現(xiàn)將補貼方式調(diào)整為選擇一部分城市圍繞燃料電池汽車關(guān)鍵零部件核心技術(shù)攻關(guān)，開展燃料電池產(chǎn)業(yè)化示范應(yīng)用，在為期4年的示范期內(nèi)，中央財政將按照結(jié)果導(dǎo)向，采取“以獎代補”方式對示范城市給予獎勵，支持地方組織企業(yè)開展新技術(shù)研發(fā)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化、人才引進和團隊建設(shè)以及新技術(shù)在燃料電池汽車上的示范應(yīng)用等。

燃料電池汽車現(xiàn)有購置和運營成本高于鋰電池汽車，燃料電池汽車最終環(huán)保性更佳

資料來源：開源證券研究所

補貼政策尚未完全落地，下游需求遞延。2021年4月9日，中汽協(xié)公布最新數(shù)據(jù)顯示，3月燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成45輛和59輛，2021年1-3月，燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成104輛和150輛，同比分別下降43.2%和27.5%。

2021年Q1燃料電池汽車產(chǎn)銷量不及2019年和2020年同期

數(shù)據(jù)來源：中汽協(xié)、開源證券研究所

基于目前處于整個全行業(yè)發(fā)展初期，終端需求量有限，導(dǎo)致各項上游、中游生產(chǎn)不具備規(guī)模效應(yīng)，目前氫能源商業(yè)化成本較高，從經(jīng)濟性角度考慮下游領(lǐng)域尤其是私營企業(yè)或個人消費者能接受的程度較低，企業(yè)在實際運營中容易出現(xiàn)入不敷出，持續(xù)虧損的局面，因此政府補貼有望引領(lǐng)氫能源產(chǎn)業(yè)鏈邁向成熟。

國家出臺的以獎代補政策并劃定五個示范發(fā)展區(qū)域，初步判斷北京、上海、廣東、河北、河南五個區(qū)域?qū)⒊浞质芤嬗趪已a貼率先發(fā)展，發(fā)展階段有望顯著領(lǐng)先未入圍的省份。具體政策有待落地。

1、各環(huán)節(jié)技術(shù)成熟度、規(guī)模化后成本下降的空間

技術(shù)成熟度進步、規(guī)模化與成本下降三者是相輔相成，相互息息相關(guān)的關(guān)聯(lián)因素。以鋰電為例，電車發(fā)展初期技術(shù)不夠成熟，下游銷量少，企業(yè)生產(chǎn)無法滿足規(guī)模效應(yīng)，電池成本居高不下，最終限制了電車推廣應(yīng)用，這是負(fù)向傳導(dǎo)的機制。如果隨著技術(shù)成熟，需求提升，規(guī)模化滿足后成本將有很大的下降空間，整個市場空間有望徹底打開。

2、消費者對燃料電池汽車認(rèn)可度的本質(zhì)提升

終端消費者對產(chǎn)品的認(rèn)可是行業(yè)發(fā)展的根基。同樣以電車為例，諸多司機在2019年以前對電車保持懷疑、謹(jǐn)慎、保守的態(tài)度，伴隨特斯拉的崛起、整個鋰電產(chǎn)業(yè)鏈的成熟、成本下降以及國產(chǎn)造車新勢力紛紛推出自己的作品，越來越多的國內(nèi)車主認(rèn)可、接受電車，電車的市場滲透率顯著提升。目前氫能源燃料電池汽車更多是商用車推廣階段，未來需得到更多私營企業(yè)或是普通消費者的認(rèn)可，全行業(yè)才有望真正的完成從0到1的跨越。

投資機會：國內(nèi)化工/能源等行業(yè)龍頭布局氫能源

—

氫能源產(chǎn)業(yè)鏈國內(nèi)受益公司(含上市&非上市)

資料來源：開源證券研究所

產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)芤婀居A(yù)測與估值表

數(shù)據(jù)來源：開源證券研究所

注：標(biāo)*公司表示其盈利預(yù)測來自一致預(yù)測